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氯碱行业屏蔽泵的应用

2022-12-24侯杰

氯碱工业 2022年8期
关键词:选型屏蔽介质

侯杰

(河北冀衡化学股份有限公司,河北 衡水 053400)

在氯碱生产过程中,当有毒有害液体出现跑冒滴漏时,轻者会增加生产成本,重者会发生安全事故。所以,消除生产过程中的跑冒滴漏,是企业节能降耗、避免发生事故的重要途径之一。

1 跑冒滴漏的危害

在氯碱生产中,由于设备的原因,经常出现液体跑冒滴漏,例如化工泵经常发生震动部位连接处的紧固件松动,如没有进行及时处理,就会导致密封件损坏,出现跑冒滴漏,严重时会对工艺生产及人身安全造成下列危害。

(1)由于液体跑冒滴漏,会导致挥发性可燃气体散发到空气中,遇明火或一定温度时必然会发生火灾事故,当泄漏的可燃气体与空气中的氧混合到爆炸极限时,如遇到一定温度或明火时即会发生燃烧爆炸,造成人员伤亡和经济损失。

(2)由于所泄漏的液体有的(次氯酸钠、盐酸等)可以逸散出有毒有害气体,一方面会造成环境污染,另一方面还会导致人员中毒,严重时会致死。

(3)如泄漏的介质是腐蚀性较强的液体,人的身体接触后会受到伤害;设备设施腐蚀,减少设备使用寿命。

(4)如果泄漏的是有毒有害液体,如盐酸、硫酸、次氯酸钠等,会渗入地表污染地下水,进入河流后还会出现环境污染事故。

(5)如果泄漏的是一次水或盐水,一方面会浪费水资源,另一方面也会增加生产成本。

针对液体泄漏问题,除加强管理外,还需投入大量资金用于补救措施,例如设备防腐、地面防渗、废液无害化处理等等。解决液体跑冒滴漏的最佳办法是减少机泵的自身泄漏。

2 屏蔽泵的特点及形式

普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动轴相连接,使叶轮与电动机一起旋转而工作,而屏蔽泵是一种无密封泵,泵和驱动电动机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内,此压力容器只有静密封,并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置,其靠壳体内输送的料液进行冷却,故能做到完全无泄漏。

2.1 屏蔽泵优点

(1)全封闭。屏蔽泵在结构上没有动密封,只有在泵的外壳处有静密封,因此可以做到完全无泄漏,特别适合输送易燃、易爆、贵重液体和有毒、腐蚀性及放射性液体。

(2)安全性高。转子和定子各有一个屏蔽套使电动机转子和定子不与物料接触,即使屏蔽套破裂,也不会发生外泄漏的危险。另外,屏蔽泵采用石墨轴承,依靠所输送的液体来润滑。轴承的磨损情况,对可靠运行十分重要。为了监视轴承磨损状况,一般都装有机械式或电磁式轴承监视器。当轴承的磨损量超过规定的允许值时,监视器表盘的指针会指向红区,即示“报警”。此设计确保了泵运行的可靠性,减少事故。

(3)结构紧凑,占地少。泵与电动机系一整体,拆装不需找正中心。对底座和基础要求低,且日常维修工作量少,维修费用低。

(4)运转平稳,噪声低,不需加润滑油。由于无滚动轴承和电动机风扇,故无需润滑油,且噪声低。

(5)使用范围广。由于屏蔽泵的材质多样,可以根据需求进行选型设计,能满足高温、高压、低温、高熔点等工况的要求。

2.2 屏蔽泵形式

(1)基本型。输送介质温度不超过120 ℃,扬程不超过100 m,其他各种类型的屏蔽泵都是在基本型的基础上改进的。

(2)逆循环型。逆循环型屏蔽泵的轴承润滑、冷却和电动机冷却的液体流动方向与基本型正好相反。逆循环型泵的主要特点是不易产生气蚀,适合输送易汽化的液体,有时也称之为易汽化型。

(3)高温型。输送介质温度可高达450 ℃。通常在屏蔽电动机外增加冷却水套和在外部循环管加冷却套管,将高温循环液冷却以降低电动机和轴承温度。在功率不大的场合,有的制造厂不采用冷却液,而是在电动机外部设置散热翅片和用特殊绕组来适应工况,此时的介质温度控制在400 ℃以下。

(4)高熔点型。在泵的液力端和电动机侧均带有夹套,夹套中可通入蒸汽或一定温度的液体以防止高熔点液体产生结晶。泵的外部循环管也要加保温(加热)夹套。

(5) 高压型。屏蔽泵的外壳是一个高压容器,使泵能承受很高的系统压力。为了支承处于内部高压下的屏蔽套,可以由定子线圈本身承受压力。也可以做成在高温、高压下运转的屏蔽泵。

(6)自吸型。泵的吸入口比叶轮中心要高很多,在停泵后,当吸入管路中没有液体时,叶轮和加大的泵室内始终充满液体,再启动时不必灌水,泵就可以工作。自吸泵特别适合于从地下容器中抽取液体。

3 屏蔽泵选型

目前屏蔽泵形式多样,须根据氯碱工艺要求进行选择。不同介质参数选择不同的流量、材质、扬程等。选型时应注意以下几点。

(1)一般的屏蔽泵采用输送的部分液体来冷却电动机,且环隙很小,故输送液体必须洁净。对输送多种液体混合物,若它们产生沉淀、焦化或胶状物,则此时选用屏蔽泵(非泥浆型)可能堵塞屏蔽间隙,影响泵的冷却与润滑,导致烧坏石墨轴承和电动机。

(2)屏蔽泵一般均有循环冷却管,当环境温度低于泵送液体的冰点时,则宜采用伴热等防冻措施,以保证泵启动方便。

(3)屏蔽泵在启动时应严格遵守出口阀和入口阀的开启顺序,停泵时先将出口阀关小,当泵运转停止后,先关闭入口阀再关闭出口阀。

4 结语

氯碱生产的特点是易燃、易爆、易中毒、易腐蚀。采用屏蔽泵实现完全无泄漏,有效避免了环境污染和物料损失;只要选型正确,操作条件没有异常变化,在正常运行情况下,几乎没有维修工作量。屏蔽泵是输送易燃、易爆、腐蚀、贵重液体的理想用泵。然而要真正消除跑冒滴漏绝非易事,只有重视跑冒滴漏现象所造成的危害,才能从根本上消除此类现象,从而避免事故的发生。

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